1. Разработка и расчет канала вода информации в микропроцессорный блок

1.1 Предварительное структурное построение канала ввода информации

В соответствии с заданием на курсовой проект, структурная схема разрабатываемого устройства будет иметь вид, показанный на рисунке 1. Данный канал ввода информации содержит:

- частотный датчик (К155ЛА3);

- мультиплексор К590КН6;

- опторазвязка на входе;

- ШИМ преобразователь – К580ВИ53.

Рисунок 1 – Структурная схема канала ввода информации с датчика

в микропроцессорный блок управления

1.2 Расчет параметров частотного датчика.

Рисунок 1 - Микросхема К155ЛА3

Назначение выводов:1,2,4,5,9,10,12,13 – входы;3,6,8,11 – выходы; 7,14 – напряжение питания.

Рисунок 2 - Схема частотного датчика.

Погрешность определяется нестабильностью выходной частоты.

Выбираем терморезистор ТСП50П W100=1,391(Rt) Диапазон измерений от -200 - +750С разрешающая способность 0,1С.Предел дополнительной основной погрешности 0,25%.

C=1мкФ;С=15%;R=50 Ом;

Гц

1.3 Расчет дифференциального усилителя

Операционный усилитель (ОУ) используется в качестве основного элемента измерительных приборов или преобразователей. Для данного канала ввода информации выбираем К140УД17А. Дифференциальная схема включения усилителя на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема включения дифференциального усилителя

Данная схема сочетает в себе свойства, не инвертирующего и инвертирующего включения. Дифференциальная схема используется для усиления сигналов с датчиков, уменьшения синфазных помех, нормализации входных сигналов.

На вход усилителя подается 35,5 mВ. Величина такого напряжения недостаточна для подачи на последующие блоки, поэтому ее необходимо усилить до 5 В. Коэффициент усиления усилителя рассчитывается как:

(6)

Так как сопротивление R1 определяет входное сопротивление схемы, выберем его равным – 10 кОм. Тогда сопротивление R3 должно быть равно

1410 кОм.

Исходя из расчетов выбираем резисторы:

R1=10 кОм 5% типа МЛТ-0,125,

R3 = 1410 кОм 2% типа Р1-4-0,25.

Так как в данной схеме (рисунок 3) R1=R2 а R3=R4 , следовательно:

R2 = 10 кОм 5% типа МЛТ-0,125,

R4 = 1410 кОм 2% типа Р1-4-0,25.

1.4 Мультиплексор к590кн6

Микросхема представляет собой восьмиканальный аналого­вый коммутатор с дешифратором и предназначены для коммута­ции цифровых и аналоговых сигналов в системах сбора и обработ­ки информации, АЦП и ЦАП. Совместимы со схемами ТТЛ. Содер­жат 230 интегральных элементов. Корпус типа 402.16-18, масса не более 2 г и 238.16-2, масса не более 1,2 г, а также бескорпусные ИС, модификация 2 (на полиимидном носителе), масса после вырубки из выводной рамки не более 15 мг и модификация 4, массе не более 1,9 мг.

Рисунок 4 – Функциональная схема К590КН6

Назначение выводов: 1 — логический вход 2°; 2 — вход "раз­решение"; 3 — напряжение питания (-U_П ); 4 — аналоговый вход 1; 5 — аналоговый вход 2; 6 — аналоговый вход 3; 7 — аналоговый вход 4; 8 — аналоговый выход; 9—аналоговый вход 8; 10 — аналоговый вход 7; 11 — аналоговый вход 6; 12— аналоговый вход 5; 13— напряжение питания (U_П,); 14— общий; 15—логи­ческий вход 2²; 16 — логический вход 2¹

Рисунок 5 – Таблица истинности